JPH0576591A

JPH0576591A - 医療用送液ポンプ

Info

Publication number: JPH0576591A
Application number: JP3241762A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanigawa; 廣治谷川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的な可動部がないとともに、送液チューブ
等にダメージを与えにくい耐久性のよい医療用送液ポン
プを提供し、さらに、送液路を流れる液体の状態を検出
できるようにすることにある。【構成】導電性液体を通す送液路３を横切る電流ｉを発
生する一対の電極４，５と、前記送液路３と前記電流ｉ
を横切る向きの磁界Ｂを発生する一対の磁石７，８とを
設け、さらに、前記送液路３を流れる導電性液体の変化
を電磁気的に検出する手段を具備した医療用送液ポン
プ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば手術部位を洗浄す
る生理食塩水等の液体を送る医療用送液ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】手術の現場において、手術部位の洗浄等
を行うため、その部位に生理食塩水を散布または注入す
ることが行われている。この生理食塩水は、手術部位の
洗浄等に用いるため、特に衛生的なものでなければなら
ない。そこで、従来ではローラポンプが広く使用されて
いる。このローラポンプは、生理食塩水の通ったチュー
ブを壁面に押し付けながら押し潰し、ローラによって一
方向へ順次しごくことにより、そのチューブ内の生理食
塩水を一方向へ送り出す。

【０００３】このときの送水量は、ローラで閉めたチュ
ーブ部分が単位時間で移動する量で決まるから、ローラ
の移動速度、つまり、ローラを保持する回転枠の回転半
径と回転速度に比例する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のローラポンプにあっては、ローラでチューブを押し潰
して液体を送るため、そのチューブが変形させられなが
ら強く擦られる結果、その耐久性が劣る。送水量を増す
ために回転数を上げると、耐久性は急激に劣ることにな
る。

【０００５】また、送水量を上げるため、その回転半径
を大きくして一度に送液する量を増すと、広い設置スペ
ースを必要とし、大形化する。さらに、ローラ等の可動
部が必要であり、機械的な構成の複雑さとともに騒音が
発生するなどの欠点がある。

【０００６】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、機械的な可動部がないと
ともに、送液チューブ等にダメージを与えにくい耐久性
のよい医療用送液ポンプを提供し、さらに、送液路を流
れる液体の状態を検出できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】前記課題を解
決するために本発明は、導電性液体を通す送液路に、こ
れを横切る電流を発生する一対の電極を有する通電手段
と、前記送液路と前記電流を横切る向きの磁界を発生す
る一対の磁極を有する磁束発生手段とを設け、さらに、
前記送液路を流れる導電性液体の変化を電磁気的に検出
する手段とを具備した医療用送液ポンプである。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例に係る医療用送
液ポンプについて示すものである。この医療用送液ポン
プの構成を概念的に示す図１の（ａ）において、１は、
樹脂製の送液チューブであり、これにより図示しないタ
ンクから例えば生理食塩水を図示しない部位に送るとと
もに後述するポンプ部２においての送液路３を形成して
いる。

【０００９】送液チューブ１の左右の壁部内面には前記
送液路３の中心軸に直交して対向する一対の電極４，５
を設け、この電極４，５は送液路３内を流れる液体に導
通するとともにその送液路３を横切る電流を発生する通
電手段を構成している。さらに、この電極４，５の対に
直交する方向においても、送液チューブ１の左右に位置
してそれぞれ永久磁石からなる一対の磁石７，８が、前
記送液路３の中心軸に直交して対向している。この場
合、磁石７はＮ極、磁石８はＳ極を互いに対向させて配
置し、磁界の向きを磁石７から磁石８に向かう向きとす
る。そして、前記磁石７，８は送液路３と前記電流を横
切る向きの磁界を発生する磁束発生手段を構成してい
る。

【００１０】また、前記電極４には電池９の陽極を接続
し、他方の前記電極５には電池９の陰極を接続すること
により、電極４から電極５に向かう電流ｉを流す。この
通電回路１０の途中には可変抵抗１１を介挿してあり、
この可変抵抗１１の抵抗値を調節することによりその電
流ｉを可変できるようになっている。

【００１１】さらに、通電回路１０において、可変抵抗
１１の両端の電位を検出して増幅するアンプ１２を設
け、通電回路１０を流れる電流ｉをモニタする電磁気的
な検出手段を構成している。

【００１２】ところで、磁界の大きさ（磁束密度）を
Ｂ、電流をｉとして、電極４，５間の距離をＬとすれ
ば、送液路３を流れる生理食塩水に加わる力Ｆは、次の
式で表わされる。ここで、生理食塩水は電解質溶液であ
り、一種の電気導体とみなすことができる。Ｆ＝Ｂ・ｉ・Ｌ（Ｎ）

【００１３】この力Ｆにより送液路３の中の生理食塩水
は、いわゆる「フレミングの左手の法則」により、図１
の（ｂ）で示すようにその送液路３に沿った向き（図面
上で左から右への向き）に流される。この磁界Ｂと電流
ｉを与え続けることにより、生理食塩水を左から右へ流
し続けることができる。

【００１４】また、可変抵抗１１の抵抗値を調節するこ
とによりその電流ｉの値を変えれば、生理食塩水に加わ
る力Ｆが変わり、その流速、流量を可変制御することが
できる。さらに、電流ｉまたは磁界Ｂのいずれか一方の
向きを逆にすれば、力Ｆの向きが変わり、すなわち、生
理食塩水の流れ方向を逆にすることができる。

【００１５】一方、前記通電回路１０の可変抵抗１１の
両端間の電位は、電流ｉに比例するので、アンプ１２の
出力で、その通電回路１０を流れる電流ｉをモニタする
ことができる。そして、電流ｉは電極４，５の間の液体
の種類によっても変わるから、その種類を判別する手段
にも利用できる。

【００１６】さらに、図１の（ｃ）で示すように、送液
路３を流れる液体中に気泡１３が混入すると、その大き
さによって電流値ｉが変化するから、その変化によって
気泡１３の存在を検知し、また、その大きさにより送液
停止などの制御を自動的に行うようにすることができ
る。

【００１７】図２は本発明の第２の実施例を示すもので
ある。前記第１の実施例では永久磁石からなる磁石７，
８を用いたが、この実施例ではその磁石７，８を電磁石
１５に置き換えた。すなわち、コアー１６に電磁コイル
１７を巻装し、これに電池１８から電流を流して励磁す
るようになっている。その他は前述した実施例の場合と
同じである。

【００１８】なお、電磁コイル１７に対する通電回路１
９に図示しない可変抵抗やスイッチを設けて選択的に通
電するとともに、その通電量を調節して送液路３を横切
る磁束密度Ｂの大きさを選択できるようにしてもよい。
このようにすれば、磁界の大きさ（磁束密度）Ｂを変更
して送液路３を流れる生理食塩水に加わる力Ｆを変え、
その流速、流量を可変制御することができる。

【００１９】図３は本発明の第３の実施例を示すもので
ある。この実施例では前記第１の実施例の構成におい
て、その電極４，５に並設して一対の検出用電極２１，
２２を設け、この対の検出用電極２１，２２には検出用
抵抗２３を有した検出回路２４を接続する。検出用抵抗
２３の両端にはその両端間の電位を検出して増幅するア
ンプ２５を設けてなる電磁気的に検出する手段を付設し
たものである。検出用電極２１，２２は、電極４，５と
同じく磁石７，８の間を通る磁界中にあり、その間を送
液路３の生理食塩水が通る。また、検出用電極２１，２
２は前記電極４，５に送液路３の流れ方向に並んで近接
して設けられている。

【００２０】しかして、検出用電極２１，２２の間、す
なわち、検出用抵抗２３の両端には、「フレミングの右
手の法則」により、次の式で示す電圧ｅが発生する。こ
こで、Ｂは磁束密度、Ｌは検出用電極２１，２２間の距
離、ｖは流速であるとする。ｅ＝Ｂ・Ｌ・ｖ（Ｖ）

【００２１】したがって、このアンプ２５の出力をモニ
タすることにより、送液路３を流れる生理食塩水の流速
ｖを知ることができる。また、流速ｖが分かれば、送液
チューブ１の断面積ｓは既知であるので、その流量Ｖを
求めることができる。すなわち、ｖ＝ｅ／（Ｂ・Ｌ）（ｍ／ｓ）Ｖ＝ｓ・ｖ（ｍ³ ／ｓ）また、生理食塩水がなければ、電圧ｅは発生しないの
で、それによって生理食塩水の有無を検知することがで
きる。

【００２２】図４は本発明の第４の実施例を示すもので
ある。これは前記第２の実施例における電磁石１５のコ
アー１６に検出コイル３１を巻装し、この検出コイル３
１にはコアー１６を流れる磁束の変化によって励起され
る起電力を検出して増幅するアンプ３２を設け、これを
流れる電流をモニタする検出手段とするものである。こ
れは後述するようにコアー１６を流れる磁束の変化か
ら、送液路３を流れる導電性液体の変化を電磁気的に検
出する手段を構成している。

【００２３】つまり、コアー１６を流れる磁界の強さ
（磁束密度Ｂの大きさ）はその磁気回路中の磁気抵抗に
比例するので、送液路３における生理食塩水の有無によ
って大きく変化する。したがって、アンプ３２の出力を
モニタすることにより、生理食塩水の有無を検知するこ
とができる。もちろん、混入する気泡の有無やその大き
さも検知することができる。

【００２４】なお、この実施例においては、前述した可
変抵抗１１の両端の電位を検出して電流をモニタする検
出手段については、必ずしも設ける必要はないが、この
両方の検出手段を設けてもよいものである。また、前記
第３の実施例の検出手段と組み合わせれば、より正しい
流速（流量）をモニタすることができる。本発明は前記
各実施例のものに限定されるものではなく、要旨を変更
しない範囲で種々の変更が可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
磁気的に液体を送るので、機械的な可動部がないととも
に、送液チューブ等にダメージを与えにくい耐久性のよ
い医療用送液ポンプを提供することができる。さらに、
送液路を流れる液体の状態を電磁気的に検出するから、
簡単な構成により、その送液路を流れる液体の状態を確
実に検出して、その正確な状態を容易に知ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を概略的に示す説明図。

【図２】本発明の第２の実施例を概略的に示す説明図。

【図３】本発明の第３の実施例を概略的に示す説明図。

【図４】本発明の第４の実施例を概略的に示す説明図。

【符号の説明】

１…送液チューブ、２…ポンプ部、３…送液路、４，５
…電極、７，８…磁石、９…電池、１０…通電回路、１
６…コアー、１７…電磁コイル、１９…通電回路、２
１，２２…検出用電極、２３…検出用抵抗、２４…検出
回路、２５…アンプ、３１…検出コイル、３２…アン
プ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性液体を通す送液路と、この送液路
を横切る電流を発生する一対の電極を有する通電手段
と、前記送液路と前記電流を横切る向きの磁界を発生す
る一対の磁極を有する磁束発生手段と、前記送液路を流
れる導電性液体の変化を電磁気的に検出する手段とを具
備したことを特徴とする医療用送液ポンプ。